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具有非互易相互作用的布朗粒子驱动不对称齿轮
1
作者 王艳 李佳健 艾保全 《物理学报》 北大核心 2026年第1期436-442,共7页
本文通过朗之万动力学模拟研究了具有非互易相互作用的布朗粒子对不对称齿轮的驱动.结果表明,即便在没有自推进活性的情况下,非互易相互作用所产生的净力仍可作为一种有效的非平衡驱动力,驱动不对称齿轮发生可控的定向旋转.该系统展现... 本文通过朗之万动力学模拟研究了具有非互易相互作用的布朗粒子对不对称齿轮的驱动.结果表明,即便在没有自推进活性的情况下,非互易相互作用所产生的净力仍可作为一种有效的非平衡驱动力,驱动不对称齿轮发生可控的定向旋转.该系统展现出丰富的非平衡动力学行为:齿轮的旋转方向不仅受其自身结构不对称性调控,还可通过改变粒子的填充分数实现反转.此外,齿轮的角速度随粒子非互易强度的增强而增大,并随温度及粒子填充分数呈现非单调变化关系,在一定参数区间内存在使齿轮角速度达到最大的最优条件.这些发现为微纳尺度下的定向输运与控制提供了新思路. 展开更多
关键词 布朗粒子 齿轮 非互易相互作用 定向输运
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蓄冷板表面结霜数值模拟实验设计
2
作者 郭嘉明 丁志武 +2 位作者 林济诚 郭鹏 曾志雄 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第3期12-16,66,共6页
结霜是影响蓄冷板换热性能的关键因素之一,分析导致蓄冷板表面结霜的因素有利于对结霜过程的理解。采用计算流体力学(CFD)方法对蓄冷板表面结霜过程建模。基于建立的蓄冷板强制通风二维模型,分析蓄冷剂相变温度、入口风速对蓄冷板换热... 结霜是影响蓄冷板换热性能的关键因素之一,分析导致蓄冷板表面结霜的因素有利于对结霜过程的理解。采用计算流体力学(CFD)方法对蓄冷板表面结霜过程建模。基于建立的蓄冷板强制通风二维模型,分析蓄冷剂相变温度、入口风速对蓄冷板换热效果的影响,并提出了结霜量减小的优化策略。结果表明,实验值与计算值吻合较好,验证了模型的有效性。 展开更多
关键词 结霜 数值模拟 计算流体力学 蓄冷板
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光纤界面元素扩散的线性分类模型计算
3
作者 张淑瑾 张敬 +1 位作者 于浩洋 贾金升 《硅酸盐学报》 北大核心 2025年第12期3779-3789,共11页
针对硬质光纤传像元件芯皮界面元素迁移研究中存在的表征与定量分析难题,提出一种基于多模型融合的Tree-SVM/LDA计算模型。该模型通过整合决策树(Tree)、线性支持向量机(SVM)和线性判别分析算法,建立了基于扫描透射电子显微镜高角环形... 针对硬质光纤传像元件芯皮界面元素迁移研究中存在的表征与定量分析难题,提出一种基于多模型融合的Tree-SVM/LDA计算模型。该模型通过整合决策树(Tree)、线性支持向量机(SVM)和线性判别分析算法,建立了基于扫描透射电子显微镜高角环形暗场像(HAADF-STEM)的元素迁移定量分析方法,重点构建了特定元素平均迁移距离D的计算体系。采用电阻加热配套棒管的方法制备具有温度梯度的单丝样品体系,通过获取多尺度分辨率(0.5~3.0 nm)的HAADF图像数据进行模型训练与评估。定量分析表明:在优化拉丝温度区间内,K元素平均迁移距离D_K∈[10,40]nm,Ba和Ti元素平均迁移距离分别为D_Ba∈[0,11]nm、D_Ti∈[0,13]nm。高分辨率(0.5 nm)条件下模型可靠性显著提升,其中,Tree-SVM模型分类准确率优于Tree-LDA模型,但Tree-LDA模型展现出更优的泛化性能。该单次热过程元素扩散计算框架,为后续多次热过程元素迁移的非线性计算模型研究提供了一种重要的方法。 展开更多
关键词 光纤 芯皮界面 多模型融合
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一氧化碳气体黏度微观机理研究
4
作者 张君焯 李言钦 +1 位作者 李智聪 闫水保 《物理学报》 北大核心 2025年第15期262-270,共9页
本文结合密度泛函理论与平衡分子动力学模拟,构建了从量子力学到连续介质力学的跨尺度耦合模型,基于所建立的高精度势函数与Green-Kubo线性响应理论,研究了极性分子CO气体在100-800 K温度范围内的剪切黏度与体积黏度.分子动力学模拟基于... 本文结合密度泛函理论与平衡分子动力学模拟,构建了从量子力学到连续介质力学的跨尺度耦合模型,基于所建立的高精度势函数与Green-Kubo线性响应理论,研究了极性分子CO气体在100-800 K温度范围内的剪切黏度与体积黏度.分子动力学模拟基于C语言编程实现,采用自适应时间步长算法以提高计算效率.研究结果表明,CO的体积黏度结果对势函数敏感性明显高于剪切黏度,不同传统方法因相应原因高估了体积黏度;所得体积黏度随温度的变化相对于剪切黏度具有显著的非线性规律;模型采用低体系压力与大体系规模可有效减小统计涨落幅度,提高体积黏度计算的收敛性与可靠性.本研究阐释了CO气体黏度的微观动力学机制,同时可为高温非平衡流动(如高超声速边界层、等离子体输运等)黏度机理研究提供理论参考. 展开更多
关键词 密度泛函理论 势函数 分子动力学 剪切黏度 体积黏度 非线性
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简单气体自扩散碰撞截面与温度关系的模拟
5
作者 吕勇军 李军刚 刘鹏 《大学物理》 2025年第1期49-52,56,共5页
气体的输运性质与分子间的碰撞过程有密切的关联,特别是碰撞截面对气体的自扩散、黏度和热导率有着重要的影响.本文采用分子动力学模拟方法系统研究了常压下单原子气体He、Ar,双原子气体N_(2)和多原子气体CH_(4)的自扩散系数及其温度依... 气体的输运性质与分子间的碰撞过程有密切的关联,特别是碰撞截面对气体的自扩散、黏度和热导率有着重要的影响.本文采用分子动力学模拟方法系统研究了常压下单原子气体He、Ar,双原子气体N_(2)和多原子气体CH_(4)的自扩散系数及其温度依赖行为.基于简单气体的经典散射模型并结合模拟结果探讨了气体分子自扩散碰撞截面与温度之间的关系.本文结果对气体输运性质的教学与研究具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 自扩散系数 碰撞截面 分子动力学模拟
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大学物理中如何讲解麦克斯韦速率分布函数 被引量：3
6
作者 朱永忠 《淮南矿业学院学报》 1998年第3期63-65,共3页
本文针对非物理专业学生学习普通物理的特点，利用已有的数学知识和物理概念，运用“科学猜想”的方式，紧紧抓住分子运动论的基本观点和统计性假设这条基本线索，进行合乎逻辑的推理，对理想气体在平衡态下速率分布函数应有的形式进行... 本文针对非物理专业学生学习普通物理的特点，利用已有的数学知识和物理概念，运用“科学猜想”的方式，紧紧抓住分子运动论的基本观点和统计性假设这条基本线索，进行合乎逻辑的推理，对理想气体在平衡态下速率分布函数应有的形式进行了探索。 展开更多
关键词 气体 平衡态 分布函数 麦克斯韦速率 物理
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Ⅳ型储氢气瓶塑料内胆材料厚度对渗透性能的影响及渗透参数计算方法研究 被引量：1
7
作者 杨超 张来明 +3 位作者 江一凡 孙剑锋 周忠警 骆辉 《压力容器》 北大核心 2025年第1期54-60,共7页
为深入地研究聚合物在氢环境下的作用机制,以储氢气瓶用内胆材料PA11为研究对象,采用自主搭建的高温高压氢渗透试验系统,探究材料厚度对氢渗透特性的影响规律。通过开发基于Python的时滞法分析程序,集成标准偏差法实现渗透过程稳态判定... 为深入地研究聚合物在氢环境下的作用机制,以储氢气瓶用内胆材料PA11为研究对象,采用自主搭建的高温高压氢渗透试验系统,探究材料厚度对氢渗透特性的影响规律。通过开发基于Python的时滞法分析程序,集成标准偏差法实现渗透过程稳态判定与滞后时间计算自动化,有效提升数据处理效率与精度。结果表明,材料厚度的增加引起氢渗透系数与溶解系数下降,而氢扩散系数呈现上升趋势,这归因于成型过程中厚度变化导致的微观结构演变。该研究揭示了聚合物材料厚度与氢渗透行为的关联机制,为高压塑料内胆储氢气瓶的材料选型与结构优化提供了理论依据,对提升氢能存储系统的安全性与可靠性具有重要工程意义。 展开更多
关键词 储氢气瓶 氢渗透 渗透系数 扩散系数 溶解系数
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二元聚合物接枝纳米粒子的界面自组装行为 被引量：1
8
作者 邵明旭 林嘉平 张良顺 《功能高分子学报》 北大核心 2025年第4期318-325,共8页
作为一种介尺度的“原子等价物”,聚合物接枝纳米粒子可自组装形成周期性有序的超晶格,是一类新颖的凝聚态物质。本文构建了聚合物接枝纳米粒子的粗粒化模型,采用Monte Carlo模拟方法研究了二元纳米粒子的界面自组装行为。模拟结果表明... 作为一种介尺度的“原子等价物”,聚合物接枝纳米粒子可自组装形成周期性有序的超晶格,是一类新颖的凝聚态物质。本文构建了聚合物接枝纳米粒子的粗粒化模型,采用Monte Carlo模拟方法研究了二元纳米粒子的界面自组装行为。模拟结果表明:二元纳米粒子界面自组装可形成多种类型的超晶格结构,例如AB、AB_(2)、AB_(3)和A_(4)B_(6)型等。通过改变界面作用强度、有效半径比以及纳米粒子间相互作用强度等参数可调控超晶格结构和类型。Monte Carlo模拟方法能重现二元纳米粒子界面自组装体系的实验结果,并发现了多种未曾报道的超晶格结构。 展开更多
关键词 纳米粒子 界面自组装 理论模拟 超晶格 相图
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真空绝热板导热系数预测模型及实验研究 被引量：8
9
作者 阚安康 孟闯 +2 位作者 郭志鹏 吴亦农 张安阔 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期935-940,共6页
真空绝热板(VIPs)等效导热主要表现为芯层材料导热、稀薄气体等效导热和热辐射等效导热等,综合多孔介质芯材结构、板内真空度等因素,建立了VIPs等效导热系数预测数值模型,理论分析了真空度和VIPs有效导热的关系,并选用发泡材料、超细玻... 真空绝热板(VIPs)等效导热主要表现为芯层材料导热、稀薄气体等效导热和热辐射等效导热等,综合多孔介质芯材结构、板内真空度等因素,建立了VIPs等效导热系数预测数值模型,理论分析了真空度和VIPs有效导热的关系,并选用发泡材料、超细玻璃纤维材料、二氧化硅纳米颗粒材料等三种典型多孔介质作为芯材,制作了三组VIPs并对其板内真空度和导热系数进行了测取,与理论预测模型在真空压力较低时具有良好的一致性。文章所建立的数学模型及分析方法对VIPs的生产和推广应用具有指导意义。 展开更多
关键词 真空绝热板 导热系数 真空度 数值分析及预测
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加热面上液滴的冲击行为及Leidenfrost现象 被引量：9
10
作者 闵敬春 吴晓敏 +1 位作者 菊地义弘 彭晓峰 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第S1期105-108,共4页
以银及覆有绝热薄层的银为传热面，利用高速摄影技术，考察了传热面特性及初始温度对液滴冲击行为的影响，讨论了Ｌｅｉｄｅｎｆｒｏｓｔ点的发生机理，并对冲击液滴在传热面上的最大扩展直径及滞留时间进行了理论分析。初始传热面温度... 以银及覆有绝热薄层的银为传热面，利用高速摄影技术，考察了传热面特性及初始温度对液滴冲击行为的影响，讨论了Ｌｅｉｄｅｎｆｒｏｓｔ点的发生机理，并对冲击液滴在传热面上的最大扩展直径及滞留时间进行了理论分析。初始传热面温度为Ｌｅｉｄｅｎｆｒｏｓｔ温度时，无论有无覆层，液滴冲击时均发生固液接触，液滴在传热面上的滞留时间大于液滴的自由振动周期。 展开更多
关键词 液滴蒸发 冲击行为 固液接触 Leidenfrost温度
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氦热脱附谱研究碳掺杂对铝中氦行为的影响 被引量：5
11
作者 向鑫 陈长安 +2 位作者 刘柯钊 彭丽霞 饶咏初 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期510-514,共5页
通过离子注入技术在铝中引入C,He两元素,并采用氦热脱附谱(THDS)研究了C掺杂对铝中氦行为的影响。注He纯铝的THDS中存在四个氦释放区间,分别归于小间隙环的解离、位错环的合并、位错环的皱缩及氦泡向样品表面的迁移。C掺杂后,铝中形成... 通过离子注入技术在铝中引入C,He两元素,并采用氦热脱附谱(THDS)研究了C掺杂对铝中氦行为的影响。注He纯铝的THDS中存在四个氦释放区间,分别归于小间隙环的解离、位错环的合并、位错环的皱缩及氦泡向样品表面的迁移。C掺杂后,铝中形成了高热稳定性的HenVmCx型复合物,造成样品中气体释放延迟。然而,随着C掺杂剂量的增加,THDS谱发生显著改变,低温区出现明显的释放峰,且C掺杂量越高,低温区的释放峰个数越多。 展开更多
关键词 铝 氦热脱附谱 碳掺杂 氦行为
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单晶硅薄膜法向热导率分子动力学研究 被引量：8
12
作者 肖鹏 冯晓利 李志信 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期724-726,共3页
采用非平衡分子动力学方法（NEMD）研究了平均温度为 500K、厚度为 2～32nm的单晶硅薄膜的法向热导率。模拟结果表明,薄膜热导率显著低于对应温度下的体硅单晶的实验值,并随膜厚度减小以接近线性的规律减小。用声子气动力论模型的分析... 采用非平衡分子动力学方法（NEMD）研究了平均温度为 500K、厚度为 2～32nm的单晶硅薄膜的法向热导率。模拟结果表明,薄膜热导率显著低于对应温度下的体硅单晶的实验值,并随膜厚度减小以接近线性的规律减小。用声子气动力论模型的分析结果与NEMD模拟相一致,表明纳米单晶硅薄膜中声子平均自由程显著减小。 展开更多
关键词 单晶硅薄膜 热导率 分子动力学 声子 导热性
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饱和水蒸气密度与压力及温度的回归方程 被引量：12
13
作者 刘战国 周齐国 余岚 《暖通空调》 北大核心 2001年第4期100-101,共2页
利用Excel软件得出饱和水蒸气密度和压力及密度和温度的回归方程 ,并提出一种回归分析的新方法。使用该方程及VB6.0编程语言编制了应用子程序。
关键词 饱和水蒸气 密度 饱和蒸汽压 回归分析
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液膜萃取法处理冶金氨氮废水的研究 被引量：5
14
作者 刘利民 余侃萍 +1 位作者 肖国光 廉世勋 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期44-46,50,共4页
用ME表面活性剂制作的乳液萃取冶金废水中的氨氮，考察了表面活性剂用量、外相水pH值、膜内相硫酸浓度、油内比、乳水比等因素对氨氮去除率的影响。结果表明，乳状液膜稳定性好，无明显溶胀和泄露，分离速度快，易破乳。用该乳液处理某... 用ME表面活性剂制作的乳液萃取冶金废水中的氨氮，考察了表面活性剂用量、外相水pH值、膜内相硫酸浓度、油内比、乳水比等因素对氨氮去除率的影响。结果表明，乳状液膜稳定性好，无明显溶胀和泄露，分离速度快，易破乳。用该乳液处理某冶金厂排放的氨氮废水，通过二级逆流处理，NH3-N可以从0．62—2．2g／L降低至0．015g/L以下，处理水达到排放标准要求。 展开更多
关键词 冶金废水处理 液膜萃取法 氨氮废水 ME萃取剂
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不同润湿条件下带正弦凸起粗糙表面上气泡成核的分子动力学研究
15
作者 余绵 李丙衡 +3 位作者 孟祥文 吴连锋 马连湘 唐元政 《物理学报》 北大核心 2025年第20期294-303,共10页
气泡成核在沸腾换热、微流控制设备中的气液分离以及生物医学中的气体传输等相变和流动过程中扮演关键角色,易受表面润湿性能和粗糙结构的影响.鉴于实验研究的局限,本文采用分子动力学方法系统研究了具有不同润湿性能和不同数量纳米凸... 气泡成核在沸腾换热、微流控制设备中的气液分离以及生物医学中的气体传输等相变和流动过程中扮演关键角色,易受表面润湿性能和粗糙结构的影响.鉴于实验研究的局限,本文采用分子动力学方法系统研究了具有不同润湿性能和不同数量纳米凸起的恒热流过热表面对水中气泡成核的影响规律和微观机制.结果表明,在相同表面润湿性能下,随纳米凸起数量增加,表面粗糙度增加,气泡成核时间点提前;对具有相同粗糙度的表面,随表面亲水性增强,气泡成核时间点提前;在本文研究范围内,具有最大粗糙度的亲水表面上水的气泡成核最早.近壁面处水的密度和温度随时间的变化以及密度和温度的空间分布的分析表明:由于热量积聚,纳米凸起与底部平面连接拐角处最易成为气化核心.Kapitza热阻的计算结果表明:亲水性越强的表面具有越低的固-液界面热阻,越有利于气泡成核.本文为理解气泡成核的微观机制及优化传热、传质和流体控制系统的设计提供了理论依据. 展开更多
关键词 分子动力学 气泡 粗糙度 润湿条件
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液态纯铁微观结构的温度变化特性 被引量：2
16
作者 王焕荣 叶以富 +2 位作者 闵光辉 滕新营 秦敬玉 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2001年第9期820-823,共4页
利用液态金属高温 X射线衍射仪对纯铁熔体的微观结构进行了研究 ,获得了结构因子、双体分布函数、原子间最近邻距离以及配位数 .结果表明 ,随着温度的升高 ,结构因子和双体分布函数第一峰的高度逐渐降低 ;原子间最近邻距离则先降低然后... 利用液态金属高温 X射线衍射仪对纯铁熔体的微观结构进行了研究 ,获得了结构因子、双体分布函数、原子间最近邻距离以及配位数 .结果表明 ,随着温度的升高 ,结构因子和双体分布函数第一峰的高度逐渐降低 ;原子间最近邻距离则先降低然后基本保持不变 ;纯铁熔体的配位数和原子团相关半径在 1600～ 1650℃的温度范围内有一个突变 ,表明熔体中发生了结构转变 ;对相关半径的物理意义进行了探讨 . 展开更多
关键词 纯铁 熔体 液态结构 原子团 微观结构 X射线衍射 温度变化特性
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冷核聚变十五年 被引量：2
17
作者 江兴流 刘锐 +3 位作者 王怀义 乐小云 韩丽君 文雄伟 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期422-424,共3页
参考在美国麻省理工学院召开的第十届国际冷核聚变会议(ICCF 10)内容,对冷核聚变研究的现状作一简单介绍.国际原子能委员会(IAEA)分管聚变的官员(1995—2001年)T.J.Dolan在清华召开的ICCF 9国际会议上的总结会上提出五种重要的解释冷聚... 参考在美国麻省理工学院召开的第十届国际冷核聚变会议(ICCF 10)内容,对冷核聚变研究的现状作一简单介绍.国际原子能委员会(IAEA)分管聚变的官员(1995—2001年)T.J.Dolan在清华召开的ICCF 9国际会议上的总结会上提出五种重要的解释冷聚变现象的理论模型,其中有江兴流提出的涡旋动力学模型.涡旋动力学模型的主要论点在于:局域瞬态非平衡体系产生涡旋,而涡旋的内聚作用和极化效应,使体系内的粒子相互靠近,产生局域极化核反应和高度定向的轴向加速高能粒子.这种局域瞬态非平衡体系出现在电极微突起处或多层膜的非平衡点处.这一理论成功地解释了许多异常放热和核嬗变现象,因而受到了广泛重视.对涡旋动力学作以简单介绍. 展开更多
关键词 冷核聚变 非平衡 冷聚变 突起 核反应 多层膜 放热 涡旋 高能粒子 异常
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饱和液体密度的推算法和通用算式 被引量：5
18
作者 陈则韶 胡芃 程文龙 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第S1期9-12,共4页
本文选出了可构成饱和液体密度通用对比方程的参数△ρｒ和△Ｔｒ，给出了饱和液体密度的一般推算法和具体通用算式，该算式除水以外，适用于包括氨在内的各种制冷剂，也适用于氮、氧等液体。通用算式精度约０．３１％，满足工程所需精... 本文选出了可构成饱和液体密度通用对比方程的参数△ρｒ和△Ｔｒ，给出了饱和液体密度的一般推算法和具体通用算式，该算式除水以外，适用于包括氨在内的各种制冷剂，也适用于氮、氧等液体。通用算式精度约０．３１％，满足工程所需精度。本文还给出了计算水饱和密度的高精度算式。 展开更多
关键词 热物性 饱和液体密度 推算式
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真空绝热板使用寿命数值分析及预测 被引量：7
19
作者 阚安康 康利云 曹丹 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期665-671,共7页
真空绝热板(VIPs)的长期稳定性已经成为诸多研究单位、生产企业和使用者最为关心的问题之一。文章建立了相应的使用寿命预测数学模型,并对不同多孔介质芯材的VIPs使用寿命进行了数值分析及预测。采用实验结果与预测数学模型进行了对比分... 真空绝热板(VIPs)的长期稳定性已经成为诸多研究单位、生产企业和使用者最为关心的问题之一。文章建立了相应的使用寿命预测数学模型,并对不同多孔介质芯材的VIPs使用寿命进行了数值分析及预测。采用实验结果与预测数学模型进行了对比分析,两者吻合较好。提出了延长使用寿命的措施,设计了可降阶反气体渗透的方法用以延长VIPs的使用寿命。文章所建立的数学模型及分析方法对VIPs的生产和推广应用具有指导意义。 展开更多
关键词 真空绝热板 使用寿命 导热系数 影响因素 数值分析及预测
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